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視頻標(biāo)簽：說(shuō)課及模擬上課
所屬欄目：模擬課、微型課及試講
視頻課題：全國(guó)師范生教學(xué)技能大賽說(shuō)課及模擬上課教學(xué)案例《DNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)證據(jù)》福建
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全國(guó)師范生教學(xué)技能大賽說(shuō)課及模擬上課教學(xué)案例《DNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)證據(jù)》福建師范大學(xué)+陳秋霜
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| 姓 名 | 陳秋霜 | 學(xué) 校 | 福建師范大學(xué) | ||||||
| 指導(dǎo)教師 | 聯(lián)系電話 | ||||||||
| 片段題目 | DNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)證據(jù) |
重點(diǎn)展示 技能類型 |
講授技能 | ||||||
| 學(xué)習(xí)目標(biāo) |
3．情感態(tài)度價(jià)值觀目標(biāo) 通過(guò)親身參與假說(shuō)演繹的過(guò)程，體驗(yàn)科學(xué)探究的魅力。 |
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| 教學(xué)過(guò)程 | |||||||||
| 時(shí)間 | 教師行為 | 預(yù)設(shè)學(xué)生行為 | 教學(xué)技能要素 | ||||||
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一、 創(chuàng)設(shè)情境，導(dǎo)入新課（1min） 二、 新知講解，再現(xiàn)歷程 （6min） 二、 新知講解，再現(xiàn)歷程 （6min） 二、 新知講解，再現(xiàn)歷程 （6min） 二、 新知講解，再現(xiàn)歷程 （6min） 三、 課堂小結(jié)，畫(huà)龍點(diǎn)睛 （0.5min） |
同學(xué)們，沃森和克里克在提出DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型以后，還提出了DNA進(jìn)行半保留復(fù)制的假說(shuō)。他們認(rèn)為，在DNA復(fù)制時(shí)，雙螺旋的兩條鏈被分為兩條單鏈，單鏈作為模板再合成一條新鏈，使每個(gè)子代DNA中都有一條舊鏈和一條新鏈。 當(dāng)時(shí)的科學(xué)界，對(duì)于DNA的復(fù)制方式還有全保留復(fù)制和彌散復(fù)制兩種假說(shuō)。 在全保留復(fù)制假說(shuō)中，親代DNA中的母鏈分配給子代并作為模板合成兩條新鏈，接著母鏈DNA恢復(fù)原狀，新鏈彼此互補(bǔ)，組成子代DNA。在彌散復(fù)制假說(shuō)中，親代DNA被切成了片段并作為模板合成新鏈片段，最后，新老片段結(jié)合，形成雜種鏈。 DNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)證據(jù) 一、DNA半保留復(fù)制的演繹推理 DNA究竟是以什么方式進(jìn)行復(fù)制的？今天，我們就結(jié)合假說(shuō)演繹法，再現(xiàn)當(dāng)年的探究過(guò)程。 我們知道，假說(shuō)演繹法包括四個(gè)過(guò)程，依次是:發(fā)現(xiàn)問(wèn)題——提出假說(shuō)——演繹推理——實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。 科學(xué)家們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了問(wèn)題并提出假說(shuō)。接下來(lái)，我們就以DNA的半保留復(fù)制假說(shuō)為例，進(jìn)行演繹推理。 那要如何研究DNA的復(fù)制行為呢？聯(lián)系探究分泌蛋白的合成和運(yùn)輸實(shí)驗(yàn)，就能想到，可以用同位素示蹤法來(lái)標(biāo)記和追蹤DNA。 【設(shè)問(wèn)】 請(qǐng)思考：如果用15N標(biāo)記生物的DNA分子，將該生物放入以14N為唯一氮源的培養(yǎng)基中進(jìn)行培養(yǎng)，使其復(fù)制兩代，其子代DNA的組成情況如何？ 【教師演示】 現(xiàn)在老師用紅板代表被15N標(biāo)記的DNA分子，用藍(lán)板代表含有14N的DNA分子。  復(fù)制之前，親代DNA中兩條鏈都被15N標(biāo)記，稱為15N/15N-DNA。將其置于含14N的培養(yǎng)基中，復(fù)制一代后，親代中的15N-DNA單鏈分配給第一代，且15N-DNA作為模板合成兩條新的14N-DNA單鏈。因此，將第一代DNA稱為15N/14N-DNA。【學(xué)生演示】 請(qǐng)一位同學(xué)演示第二代DNA的形成過(guò)程。 【講授】 第二代DNA含有一條第一代DNA的單鏈，以及一條新合成的14N-DNA單鏈。因此，第二代DNA包括兩個(gè)15N/14N-DNA和兩個(gè)14N/14N-DNA。
【講授】 那么，要如何驗(yàn)證這個(gè)過(guò)程呢？聯(lián)系噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)，就能想到，可以采用密度梯度離心法分離三種密度不同的DNA。 如果DNA是以半保留的方式復(fù)制的，那么將三種DNA混合離心后應(yīng)該出現(xiàn)三條DNA帶：一條帶是15N標(biāo)記的親代雙鏈DNA，用15N/15N表示，其密度最大，最靠近試管底部；一條帶是只有一條DNA鏈被15N標(biāo)記的子代雙鏈DNA，用15N/14N表示，其密度和位置都居中；還有一條帶是兩條DNA鏈都未被15N標(biāo)記的子代雙鏈DNA，用14N/14N表示，其密度最小，離試管底部最遠(yuǎn)。  【設(shè)問(wèn)】 假如在每一代各收集一次DNA，分別進(jìn)行密度梯度離心。那么，各代DNA離心后分別有幾條DNA帶？位于試管的哪個(gè)位置？ 【講授】 親代DNA為15N/15N-DNA，離心后應(yīng)該出現(xiàn)一條靠近試管底部的DNA帶。第一代DNA為15N/14N-DNA，離心后應(yīng)出現(xiàn)一條居中的DNA帶。在第二代DNA中，14N/14N-DNA和15N/14N-DNA各占一半，離心后應(yīng)出現(xiàn)兩條帶，分別位于居中的位置和遠(yuǎn)離試管底部的位置。  二、DNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 至此，我們完成了演繹推理的過(guò)程。推理需要實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證，這一步，科學(xué)家們已經(jīng)幫我們完成了。 1958年，梅塞爾和斯特爾兩位科學(xué)家進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：首先，用含有15N標(biāo)記的氯化銨培養(yǎng)液培養(yǎng)大腸桿菌，使其繁殖幾代，再將大腸桿菌轉(zhuǎn)移到含14N的普通培養(yǎng)液中，獲得第一代和第二代大腸桿菌。然后，在不同時(shí)刻收集大腸桿菌并提取DNA，再進(jìn)行密度梯度離心。 最終，親代DNA離心后出現(xiàn)一條靠近試管底部的DNA帶。第一代DNA離心后出現(xiàn)一條居中的DNA帶。第二代DNA離心后出現(xiàn)兩條帶，分別位于居中的位置和遠(yuǎn)離試管底部的位置。 三次離心的結(jié)果驗(yàn)證了剛剛的演繹推理，證明DNA的復(fù)制是以半保留的方式進(jìn)行的。  剛剛，我們?cè)诩僬f(shuō)演繹法的基礎(chǔ)上，通過(guò)同位素示蹤法和密度梯度離心法證明了DNA以半保留的方式進(jìn)行復(fù)制。同時(shí), 通過(guò)親身參與假說(shuō)演繹的過(guò)程，我們體驗(yàn)了科學(xué)探究的獨(dú)特魅力。 |
了解當(dāng)時(shí)科學(xué)界對(duì)DNA復(fù)制方式的爭(zhēng)議，進(jìn)入當(dāng)時(shí)的探究情境。 回顧假說(shuō)演繹法的過(guò)程。 聯(lián)系探究分泌蛋白的合成和運(yùn)輸實(shí)驗(yàn)，提出用同位素示蹤法來(lái)標(biāo)記和追蹤DNA。 思考，得出： 第一代DNA為15N/14N-DNA，第二代DNA包括兩個(gè)15N/14N-DNA和兩個(gè)14N/14N-DNA。 通過(guò)直觀教具，理解第一代DNA為15N/14N-DNA。 演示第二代DNA的形成過(guò)程。 結(jié)合教具，理解第二代DNA為兩個(gè)15N/14N-DNA和兩個(gè)14N/14N-DNA。 聯(lián)系噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)，得出可以采用密度梯度離心法分離密度不同的DNA。 在教師的引導(dǎo)下進(jìn)行演繹推理。 思考，得出： 親代DNA離心后應(yīng)得到一條靠近試管底部的DNA帶。第一代DNA離心后應(yīng)出現(xiàn)一條居中的DNA帶。第二代DNA離心后應(yīng)出現(xiàn)兩條帶，分別位于居中的位置和遠(yuǎn)離試管底部的位置。 領(lǐng)悟?qū)僬f(shuō)進(jìn)行演繹推理之后還需要實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。 傾聽(tīng)，理解DNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)證據(jù)。 得出“DNA以半保留的方式進(jìn)行復(fù)制”的結(jié)論。 與教師互動(dòng)，共同總結(jié)本節(jié)內(nèi)容。 |
構(gòu)建講解的框架： 以“發(fā)現(xiàn)問(wèn)題—提出假說(shuō)—演繹推理—實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證”為內(nèi)在線索，引導(dǎo)學(xué)生嘗試?yán)眉僬f(shuō)演繹法探究DNA的復(fù)制方式，得出“DNA是半保留復(fù)制”的結(jié)論。將課堂語(yǔ)言，引導(dǎo)性設(shè)問(wèn)和教具演示有序結(jié)合，組成清晰有序的講解框架，使教學(xué)重點(diǎn)突出，邏輯清楚。 教具演示： 通過(guò)教具演示，將DNA半保留復(fù)制的過(guò)程具體化、形象化，使學(xué)生在獲得感性認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上加深理解，突破難點(diǎn)，利于掌握。同時(shí)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。 促使學(xué)生參與： DNA通過(guò)半保留復(fù)制獲得子代DNA的過(guò)程較為抽象且難以理解，教師在先前的演示的基礎(chǔ)上，促使學(xué)生親身參與，有利于學(xué)生理解抽象的過(guò)程并加深印象。 促使學(xué)生思考： 該問(wèn)題的答案是演繹推理部分的重點(diǎn)，教師以設(shè)問(wèn)的方式，促使學(xué)生思考，調(diào)動(dòng)學(xué)生的思維，使學(xué)生的思維緊跟教師的教學(xué)過(guò)程。 |
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| 板書(shū)設(shè)計(jì) |
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| 設(shè)計(jì)思路說(shuō)明 |
一、教材分析 本片段是高中生物必修二第三章第3節(jié)《DNA的復(fù)制》的選學(xué)內(nèi)容。本片段通過(guò)呈現(xiàn)并說(shuō)明科學(xué)家證明DNA進(jìn)行半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)，提出了DNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)證據(jù)。雖然本片段是選學(xué)內(nèi)容，但是對(duì)于學(xué)生學(xué)會(huì)假說(shuō)演繹的科學(xué)方法，體驗(yàn)科學(xué)探究的魅力有重要作用，所以把它作為探究的重點(diǎn)之一，但在知識(shí)層面上不作為重點(diǎn)。 二、學(xué)情分析 學(xué)生在必修二前兩章的學(xué)習(xí)中，對(duì)假說(shuō)演繹法已經(jīng)有一定了解。且在學(xué)習(xí)必修一《細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合》時(shí)，已經(jīng)接觸過(guò)同位素示蹤法，在學(xué)習(xí)必修二《噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)》中，已經(jīng)運(yùn)用過(guò)密度梯度離心法。因此，對(duì)于本片段中主要的探究方法和實(shí)驗(yàn)方法，學(xué)生已經(jīng)有了一定的知識(shí)儲(chǔ)備，較容易理解。但《DNA半探究保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)證據(jù)》內(nèi)容較抽象，學(xué)生較難理解，需要教師重點(diǎn)引導(dǎo)。 三、教學(xué)過(guò)程 教學(xué)過(guò)程包括3個(gè)環(huán)節(jié),分別是： 1.創(chuàng)設(shè)情境，導(dǎo)入新課 介紹當(dāng)時(shí)的科學(xué)界對(duì)DNA復(fù)制方式的三種假說(shuō)，創(chuàng)設(shè)科學(xué)探究的情境，引出探究主題。 2.新知講解，再現(xiàn)歷程 以假說(shuō)演繹法的過(guò)程為內(nèi)在線索，配合教具演示和教師講授，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)DNA的半保留復(fù)制假說(shuō)進(jìn)行演繹推理，再介紹科學(xué)家關(guān)于DNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)證據(jù)，證明DNA以半保留的方式進(jìn)行復(fù)制。 3.課堂小結(jié)，畫(huà)龍點(diǎn)睛 師生互動(dòng)，共同總結(jié)本片段學(xué)習(xí)內(nèi)容——DNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)證據(jù)，感悟科學(xué)探究的獨(dú)特魅力。 |
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